Url: https://ceredindonesia.or.id/index.php/mesil Vol. 3, No. 2,  Desember 2022, Hal 30-36

## Perancangan Conveyor Pada Mesin Pengisi Botol Otomatis
Rihat Siswanto Manullang, Junaidi, Din Aswan Ritonga Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik & Komputer, Universitas Harapan Medan Email : yogieamanda29@gmail.com

## ABSTRACK
Technology continues to develop from time to time with all the innovations that aim to ease all human  affairs,  from  the  industrial  world  aspect.  Human  needs  are  increasing,  developing  and varying,  to  meet  the  needs  of  the  industry  requires  a  tool  that  can  control  and  control  the machining process automatically so as to simplify and save human labor, such as designing an automatic conveyor on an automatic bottle filling machine using a PLC (Programmable Logic Controller). With a PU (polyurethane) conveyor belt material that is rough, slippery and elastic, the  surface  of the  belt conveyor  works  horizontally  and  can  carry  bottles  at  a  conveyor  speed that uses a 12 V DC power window motor, a speed of 90 rpm and a torque of 3N.m without a load. The speed of the conveyor with a bottle distance of 1mm and has a time of 6.82 s, then the result of a one-way bottle speed is 0.146 m/s.
Kata Kunci: Automatic Bottle filling Machine, Conveyor

## 1. PENDAHULUAN
Teknologi  terus  berkembang  dari  zaman  ke  zaman  dengan  segala  inovasi  yang bertujuan  untuk  meringankan  segala  urusan  manusia,  dari  aspek  dunia  industri,  dunia komunikasi,  informasi  dan  lain-lain.  Teknologi  juga  sangat  berkaitan  dengan  sistem otomasi,  yaitu  suatu  sistem  yang  dirancang  agar  mengurangi  tenaga  manusia  atau manusia hanya sebagai operator dari suatu teknologi tersebut. Sitem otomasi itu sendiri dirancang  sedemikian  mungkin  agar  dapat  mempermudah  pengerjaan  produksi. Sehingga  keterlibatan  manusia  hanya  sebagai  pengendali  pada  pengerjaan  tersebut. Dalam dunia industri, sistem otomasi jelas berdampak pada proses produksi pada biaya, sehingga  semua  proses  pengerjaannya  menjadi  lebih  efisien.  Merancang  alat  pembuat minuman  kopi  otomatis  menggunakan  conveyor  dalam  kebutuhan  peralatan  produksi yang tepat diperlukan untuk meningkatkan kemahiran dalam jangka waktu yang singkat dan dengan biaya yang rendah. Peneliti sebelumnya dilakukan olehc A. Kurniawan pada tahun 2018 [1].
Peralatan untuk memindahkan produk atau bahan dalam siklus modern kita ini dapat memanfaatkan  kemampuan  manusia  untuk  tenaga  mesin.  Untuk  tenaga  mesin sebenarnya  dapat  kita  manfaatkan  cara  pengangkutannya,  salah  satu  alat  transportasi yang dapat dimanfaatkan adalah alat angkut atau konveyor diteliti oleh S. Hariyadi and D  Kurniawan  [2].  Konveyor  berasal  dari  kata escort yang  berarti  berjalan-jalan  secara massal. Oleh karena itu, sebuah alat angkut juga dapat diartikan sebagai sebuah mesin yang memiliki kemampuan untuk mengirimkan botol minuman dalam jumlah besar dan mengalahkan jarak yang ada di setiap botol.
Oleh  sebab  itu  diperlukan  suatu  mesin  untuk  memperlancar  dan  mepercepat  proses produksi  agar  kita  menghasilkan  produk  yang  berkualitas  dalam  waktu  produksi  yang cepat  dan  tepat  sesuai  dengan  target  perusahaan.  Sehingga  produk  minuman  dalam kemasan  tersebut  bisa  memenuhi  permintaan  pasar  yang  luas  sampai  kepelosok nusantara  bahkan  sampai  Internasional.  Untuk  mempercepat  proses  pengemasan tersebut  terdapat  tiga  buah  mesin  dalam  proses  pengisian  botol  otomatis  yang  wajib dimiliki  yaitu  mesin  filling,  mesin  konveyor,  mesin  capping  Fitranto,  L  D  3].  Yang mana Mesin Filling Minuman pengisi botol otomatis berfungsi mengisi cairan minuman
Url: https://ceredindonesia.or.id/index.php/mesil Vol. 3, No. 2,  Desember 2022, Hal 30-36
yang  sudah  diolah  dan  dituangkan  kedalam  tanki  dari  mesin  tersebut,  dimana  mesin akan  menghasilkan  cairan  minuman  kemudian  langsung  dimasukkan  dalam  botol dengan  mesin  otomatisasi,  kemudian  dibawa  oleh  Mesin  Konveyor  menuju  ke  Mesin Capping yang berfungsi untuk menutup botol tersebut secara otomatis. Selain itu mesin conveyor sudah banyak digunakan didalam industri yang digunakan untuk menghemat waktu  para  pekerja.  Kelebihan  dari  transportasi  dengan  Conveyor  antara  lain  bekerja secara  otomatis,  mudah  dalam  memulai  operasi  dan  terus  beroperasi  secara  terus menerus.  Motor  listrik  digunakan  juga  di  rumah  (mixer,  bor  listrik,  fan  angin)  dan  di industri, oleh I. Daniwijaya [4].
Pengguna  konveyor  bisa  menjadi  solusi  untuk  proses  pemindahan  beragam  barang dengan  bentuk  yang  bermacam-macam  dan  ukuran  yang  sangat  fleksibel.  Penelitian sebelumnya  oleh  Pujono,  A.  Setiawan,  D.  Prabowo  pada  tahun  2020  [5].  Proses pengangkutan material memainkan peranan yang sangat penting di dalam dunia industri minuman.  Salah  satu  jenis  sistem  kendali  yang  umumnya  dipakai  di  dunia  industri adalah PLC ( Programmable Logic Controller ) T. Akhir [6]. Salah satu alat yang banyak dikenal  di  dunia industri adalah conveyor. Conveyor ini akan didesain  secara otomatis untuk  memudahkan  proses  pengisian  minuman  kedalam  botol  dengan  cara memindahkan botol ke titik PLC secara teratur.
Oleh karena itu, penulis  mencoba untuk merencanakan conveyor pada mesin filling botol atau mesin pengisi botol secara otomatis dalam suatu industri kecil. Perancangan dilakukan dengan perhitungan secara cermat pada konstruksi komponen-koponen utama dari  conveyor,  komponen-komponen  pembantu  dan  motor  DC  sebagai  penggerak. Berdasarkan  uraian  diatas  maka  penulis  berniat  untuk  mengamati  dan  membahas tentang mesin filling pengisi botol otomatis berbasis PLC dan menuangkannya.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini dapat dilakukan dengan cara merangkai dan perancangan alat penyortir tutup botol minuman otomatis. Adapun tahap-tahap yang dilakukan sebagai berikut:
 Studi Literatur, yaitu metode yang digunakan dalam perancangan alat penutup dan penguncian  tutup  botol  otomatis  dengan  pneumatik  berbasis  PLC  ini menggunakan  kajian  pustaka  agar  mendapat  tingkat  keakuratan  data  yang  baik menjadi  pertimbangan  dalam  diri  penulis,  diperlukan  teori  penunjang  yang memadai,  maupun  teknik  penulisan.  Teori  penunjang  ini  dapat  diperoleh  dari buku pengangan;  jurnnal ilmiah baik  nasional maupun internasional, serta media online
 Teori  ditekankan  pada  perancangan  sistem  kontrol  PLC  dan  perancangan  alat penutup dan penguncian tutup botol otomatis dengan pneumatik berbasis PLC.
 Perancangan  alat,  yaitu  mengumpulkan  data  kemudian  mencari  bentuk  model yang  optimal  dari  sistem  yang  akan  dibuat  dengan  mempertimbangkan  faktor- faktor permasalahan dan kebutuhan yang telah ditentukan
 Pengelasan rangka, penulis akan merancang unit rangka penutup dan penguncian tutup botol otomatis dengan pneumatic berbasis PLC
 Sistem  Software,  Penulis  akan  merancang  sistem  software  untuk  menjalankan sistem kontrol
 Eksperimen,  yaitu  dengan  langsung  melakukan  praktek  maupun  pengujian terhadap hasil pembuatan alat dalam pembuatan tugas akhir ini
 Pengujian dan analisis, Pengujian merupakan metode untuk memperoleh data dari beberapa  bagian  perangkat  keras  dan  perangkat  lunak  sehingga  dapat  diketahui
Url: https://ceredindonesia.or.id/index.php/mesil Vol. 3, No. 2,  Desember 2022, Hal 30-36
apakah  sudah  dapat  bekerja  sesuai  dengan  yang  diinginkan,  Selain  itu  pengujian juga  digunakan  untuk  mendapatkan  hasil  dan  mengetahui  kemampuan  kerja  dari sistem
 Hasil, yaitu hasil akhir penelitian
 Kesimpulan, yaitu kesimpulan dari seluruh proses percobaan
Metode yang digunakan dalam perancangan mekanisme pergerakan conveyor mesin pengisi  botol  minuman  otomatis.  Beberapa  prosedur  dalam  perancangan  yang digunakan  sebagai  acuan  dalam  menyelesaikan  permasalahan  yang  ada  yaitu  dengan membuat mekanisme pergerakan konveyor.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  kemampuan  dari  sistem  dan  untuk mengetahui apakah sistem sudah berjalan sesuai dengan perencanaan pada perancangan konveyor  pengisian  botol  otomatis.  Perancangan  konveyor  menyusuaikan  dengan tuntutan dari konsumen supaya fungsi tercapai dan tidak berlebihan.
Gambar 1. Desain Alat
Pada penelitian kali ini konveyor menjadi hal yang penting dalam perancangan mesin filling botol, dikarenakan digunakan sebagai alat pemindah bahan sehingga dibutuhkan perhitungan kecepatan konveyor yang stabil.
Untuk menghitung kecepatan dari konveyor menggunakan rumus sebagai berikut:
v = s /t Dimana: v= Kecepatan (m/s) s= Jarak (1 m) t= Waktu (6,82 s) Maka: v=……? v= s/t v= v= 0,146 m/s
Pada  perancangan  konveyor,  menggunakan  motor  DC  12  V  yaitu  motor  power window karena kecepatan dan torsinya sesuai. Dengan spesifikasi sebagai berikut:
Url: https://ceredindonesia.or.id/index.php/mesil Vol. 3, No. 2,  Desember 2022, Hal 30-36

## Tabel 1. Spesifikasi motor DC
Tipe Spesifikasi Nilai Spesifikasi Voltage 12V Unload Current 3A Rated Current 10A Load Current 4.5A Unload Speed 90 Rpm Rated Speed 60 +/- 10 rpm Rated Torque 3 Nm
Massa  dari  komponen  gerak  mekanisme  konveyor  setelah  disimulasikan  yaitu sebesar  5832  grams  atau  5,832  Kg.  kapasitas  maksimal  botol  yang  dibawa  konveyor sebesar 0,5 Kg. Poros konveyor yang bergerak memiliki jari-jari 25 mm.
Diketahui:
Massa total : 5,832 Kg + 0,5 Kg = 6,332 kg F =  m (kg) x g (m/s²) F =  6,332 Kg x 10 m/s² F = 63,32 N Jadi gaya yang timbul adalah 63,32
Menghitung torsi motor yang dibutuhkan yaitu F = 63,32 N dan r = 0,025 m
Diketahui: F = 63,32 N r = 0,025 m Maka: T = F x r T = 63,32 N x 0,025 m T = 1,583 N.M Hasil  perhitungan  torsi  yang  dibutuhkan  yaitu  1,583  N.m  atau  15,8  Kg.cm,  maka dapat disimpulkan bahwa torsi motor listrik yang digunakan lebih besar dari torsi yang dibutuhkan.
𝑇 = 716200 x
Dimana :
T = torsi motor ( 3 N.m ) P = daya motor ( HP )
n
= putaran motor ( 90 rpm ) 𝑇 =  716200 x 3 N.m  =  716200 x =
Daya  = 0,0003 HP
Url: https://ceredindonesia.or.id/index.php/mesil Vol. 3, No. 2,  Desember 2022, Hal 30-36
Sehingga daya yang aman digunakan untuk perencanaan motor adalah 0,0003 HP.
Tabel 2. Hasil pengujian kecepatan
Percobaan Waktu(m/s) 1 6,82 2 6,70 3 6,82 4 6,82 5 6,82 6 6,75
Dari  hasil  percobaan  kecepatan  conveyor  yang  telah  di  uji  sebanyak  6  kali percobaan, Maka hasil rata-rata yang didapat 6,82 m/s.

## 4. KESIMPULAN
Setelah melakukan penelitian maka didapat kesimpulan sebagai berikut.
 Sistem perancangan mesin konveyor pengisi botol otomatis ini menggunakan besi HOLO 25 mm x 25 mm x 1235 mm dengan plat baja steenless ST 37 155 mm x 1245 mm x 1 mm, poros baja ST 37 260 mm x 18 mm, pipa steenless 805 mm x 1645 mm, belt konveyor 1500 mm x 150 mm x 1 mm serta motor power window 12V
 Material  belt  konveyor  yang  umum  digunakan  oleh  industri  adalah  pvc  dan polyurethane  (PU).  Pemilihan  material  ini  disesuaikan  dengan  kebutuhan  belt konveyor  industry  yang  beragam,  Permukaan  belt  konveyor  PVC  dapat berpengaruh  pada  performa  conveyor  transfer  produk  dengan  kondisi  horizontal, produk yang bersifat licin membutuhkan permukaan belt conveyor yang anti licin seperti PU belt glossy , sehingga belt konveyor bertahan lama sesuai diaplikasikan berbasis programmable logic controller (PLC)
 Kecepatan  konveyor  dengan  menggunakan  motor  DC power  window 12  V, kecepatan  90  rpm  serta  torsi  3  N.m  tanpa  beban.  Kecepatan  konveyor  dengan jarak  botol  1  mm  serta  mempunyai  waktu  6,82  s,  Maka  hasil  kecepatan  botol sekali jalan 0,146 m/s
Adapun saran dari penelitian ini yaitu.
 Melakukankan perawatan secara berkala pada roda gigi agar dapat bekerja secara optimal
 Pada penelitian berikutnya harus memliki data yang lebih lengkap sehingga dalam merencanakan  pembuatan  program  pada  aplikasi  berbasis  programmable  logic controller (PLC) akan lebih mudah

## DAFTAR PUSTAKA
[1] A.  Kurniawan,  “Rancang  Bangun  Alat  Pembuat  Minuman  Kopi  Otomatis Berbasis Mikrokontroler,” Tek. Mesin, vol. 1, no. 2, p. 34, 2018.
[2] S. Hariyadi and D. Kurniawan, “Perencanaan Belt Conveyor System Sebagai Alat
Url: https://ceredindonesia.or.id/index.php/mesil Vol. 3, No. 2,  Desember 2022, Hal 30-36
Angkut  Box  Kapasitas  36  Ton/Jam  Dengan  Panjang  Horisontal  18  M  Di  Pt. Karunia Alam Segar,” J. Keilmuan dan Terap. Tek., vol. 08, 2019.
[3] L.  D.  Fitranto,  “Rancang  Bangun  Dan  Penciptaan  Mesin  Semiotomatis  Filling Dan Capping Vitran Beverages,” Tugas Akhir Inst. Teknol. Sepuluh Nop., 2018.
[4] I. Daniwijaya, “Motor DC brushless,” J. Polban, vol. 1, no. 1, pp. 1–2, 2015.
[5] Pujono, A. Setiawan, and D. Prabowo, “Rancang Bangun Mekanisme Pergerakan Conveyor Pada Mesin Sortir Sampah Kaleng dan Botol Plastik,” Jur. Tek. Mesin, Politek. Negeri Cilacap, vol. 06, no. 1, pp. 1–13, 2020.
[6] T. Akhir, “Pengisian Cairan Menggunakan Programmable Logic Controller ( Plc ),” pp. 1–7, 2007.
[7] G. Heryana, A. Saepudin, and A. Ciswanto, “Belt Conveyor Design for Printing Barcode Scanner Mechanism,” J. Teknol., vol. 10, no. 1, 2020.
[8] S.  N.  Utomo,  R.  Winarso,  and  Q.  Qomaruddin,  “Rancang  Bangun  Conveyor Mesin Planer Kayu Dengan Sistem Penggerak Motor Stepper,” J. Crankshaft, vol. 2, no. 1, pp. 43–48, 2019, doi: 10.24176/crankshaft.v2i1.3075.
[9] H.  Sukma  and  M.  Sulaeman,  “Perancangan  roller  conveyor  pemindah  label berkapasitas 80kg,” Tek. mesin, Tek. Univ. …, pp. 2–3, 2019.
[10]  M.  A.  T.  Hidayat,  “Skripsi  evaluasi  beban  dan  umur  pakai  bantalan  pada  roller idler belt conveyor,” 2020.
[11]  S.  Pramudita  and  J.  Irawan,  “RANCANG  BANGUN  CHAIN  CONVEYOR UNTUK  KOMPONEN  KNUCKLE  STEERING  D74  DI  PT  INTI  GANDA PERDANA,” vol. 10, no. 3, pp. 287–294, 2022.
[12]  I.  M.  N.  Arijaya,  “Rancang  Bangun  Alat  Konveyor  Untuk  Sistem  Soltir  Barang Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno,” J. Resist. (Rekayasa Sist. Komputer), vol. 2, no. 2, pp. 126–135, 2019, doi: 10.31598/jurnalresistor.v2i2.363.
[13]  N. Iin, “Dasar Teori Motor Power Window,” no. 1, pp. 5–45, 2010.
[14]  E.  Erinopriadi,  A.  Kevin,  and  H.  Hendra,  “Perancangan  Roda  Gigi  Lurus,  Roda Gigi  Miring  Dan  Roda  Gigi  Kerucut  Lurus  Berbasis  Program  Komputasi,” Mechanical, vol. 4, no. 1, pp. 16–21, 2015.
[15]  H.  Karunia,  “Rancang  Bangun  Conveyor  untuk  Pemilahan  Buah  Jeruk Berdasarkan Ukuran,” 2017.